نظام التحكم في طاقة الإرسال في الاتصالات Communication Transmission Power Control System

اقرأ في هذا المقال


يتم توفير في نظام التحكم في طاقة الإرسال في الاتصالات جهاز اتصال يتضمن وحدة اتصال تستقبل منارة لخدمة اتصال ثانية تقوم باستخدام ثانوي للطيف المخصص لخدمة الاتصال الأولى، ووحدة تحكم تتحكم في قدرة الإرسال التي سيتم استخدامها؛ لإرسال إشارة لاسلكية لخدمة الاتصال الثانية من وحدة الاتصال بناءً على بيانات الموقع المضمنة في المنارة، وتشير إلى موقع عقدة مصدر الإرسال للمنارة والموقع من عقدة متداخلة تتداخل مع خدمة الاتصال الثانية.

أساسيات نظام التحكم في طاقة الإرسال في الاتصالات

من أجل الاستخدام الفعال الكامل للطيف المحدود لا يكفي تحقيق الاستخدام الثانوي للمساحة البيضاء وهي عبارة عن طيف في منطقة تتعلق فيها خدمة الاتصال بالاستخدام الأساسي، والذي يشار إليه فيما يلي باسم لا يتم توفير خدمة الاتصال الأولى، وأحد الأسباب هو أنّ الاستخدام الثانوي للمساحة البيضاء هو استخدام الطيف المتاح على ما يبدو على المدى الطويل والمتوسط ​​في منطقة معينة، وفرصة الاستخدام الفعلية تقتصر على منطقة لا يوجد فيها سوى عدد قليل من المستخدمين من أول خدمة اتصالات.

علاوة على ذلك بالنسبة للاستخدام الثانوي للمساحة البيضاء للتلفاز، من المتوقع أن يتم بيع جزء من الطيف بالمزاد وأن يكون الطيف المتبقي للاستخدام الثانوي صغيرًا، ونظراً لمثل هذا الموقف فإنّ أحد الأساليب الممكنة هو استخدام ثانوي للطيف داخل منطقة خدمة لخدمة الاتصال الأولى بموجب إذن منسق مثل محطة قاعدة لخدمة الاتصال الأولى.

وهناك طريقة أخرى محتملة تتمثل في استخدام ثانوي للطيف غير المتاح لخدمة الاتصال الأولى في منطقة داخل أو في الجزء المحيطي لمنطقة خدمة لخدمة الاتصال الأولى، حيث تكون ظروف استقبال الإشارة غير مناسبة نسبيًا بسبب الحجب أي التدريع ويتلاشى أو ما شابه، وفي مثل هذه الحالات من الاستخدام الثانوي من المتوقع أن يتم تحديد موقع عقدة النظام الأساسي، والتي يشار إليها فيما يلي باسم عقدة الاستخدام الأساسية، وعقدة النظام الثانوي والتي يشار إليها فيما يلي باسم عقدة الاستخدام الثانوية أقرب لبعضهم البعض.

لذلك من المستحسن وجود آلية للتحكم في قدرة الإرسال تمنع التداخل مع القدرة على التكيف المحسنة، وكما يقلل السعة الكاملة للنظام الأساسي في خلية واحدة بمعدل ثابت ويخصص مقدار الانخفاض إلى النظام الثانوي، ولا يزال هناك احتمال أنه يصبح من الصعب استقبال إشارة راديو أي إشارة أولية محلياً في عقدة استخدام أولية واحدة، بسبب تداخل عقدة الاستخدام الثانوية في المنطقة المجاورة.

علاوة على ذلك تقل احتمالية التسبب في حدوث تداخل في النظام الأساسي إذا تم تشكيل جميع الوصلات بين عقد الاستخدام الثانوية باستخدام تشكيل الحزمة، ومع ذلك من أجل تطبيق تقنية تشكيل الحزمة بدقة عالية من الضروري إجراء معالجة المعايرة أو معالجة الحلقة المغلقة أو ما شابه ذلك، وهذا يسبب تعقيد الجهاز وزيادة التكلفة، وبالتالي من المرغوب فيه تنفيذ تقنية لتقليل احتمالية التسبب في تداخل على النظام الأساسي بآلية أبسط بمناسبة الاستخدام الثانوي للطيف.

مبدأ نظام التحكم في طاقة الإرسال في الاتصالات

من المستحسن توفير جهاز اتصال جديد ومحسّن وطريقة للتحكم في قدرة الإرسال وبرنامج يمكنه قمع التداخل على النظام الأساسي بآلية بسيطة بمناسبة الاستخدام الثانوي للطيف، وقد يتوافق جهاز الاتصال مع معدات المستخدم الثانوية (SUE)، وفي هذا التكوين تستقبل وحدة الاتصال الخاصة بجهاز الاتصال منارة لخدمة الاتصال الثانية من منسق الطيف الثانوي (SSC) لخدمة الاتصال الثانية، كما تشتمل المنارة على بيانات الموقع التي تشير إلى موقع المنسق وموقع العقدة المتداخلة.

بناءً على بيانات الموقع تتحكم وحدة التحكم في قدرة الإرسال التي سيتم استخدامها لإرسال إشارة لاسلكية لخدمة الاتصال الثانية، وقد تستخدم وحدة التحكم طاقة إرسال مختلفة اعتمادًا على ما إذا كانت المسافة من العقدة المتداخلة، إلى جهاز الاتصال أطول أو أقصر من المسافة من العقدة المتداخلة إلى عقدة مصدر الإرسال للمنارة لنقل إشارة الراديو من الاتصال وحدة.

عندما تكون المسافة من العقدة التي تعرضت للتداخل إلى جهاز الاتصال أطول من المسافة من العقدة التي تعرضت للتداخل إلى عقدة مصدر الإرسال للمنارة، فقد تستخدم وحدة التحكم طاقة إرسال مساوية لقدرة إرسال المنارة لإرسال الراديو إشارة من وحدة الاتصال، وعندما تكون المسافة من العقدة المتعرضة للتداخل إلى جهاز الاتصال أقصر من المسافة من العقدة، والتي تعرضت للتداخل إلى عقدة مصدر الإرسال للمنارة، فقد تستخدم وحدة التحكم طاقة إرسال أقل من طاقة إرسال المنارة لإرسال الراديو إشارة من وحدة الاتصال.

عندما يكون هناك احتمال أن يؤدي الإرسال المباشر للإشارة اللاسلكية من وحدة الاتصال إلى عقدة مصدر الإرسال للمنارة إلى حدوث تداخل على العقدة المتداخلة، فقد تتحكم وحدة التحكم في وحدة الاتصال لتنتظر إرسال إشارة الراديو حتى يتم تحديد نقطة أخرى بين عقدة مصدر الإرسال للمنارة، وجهاز الاتصال وترحيل إشارة الراديو، وعندما يتم الكشف عن عقدة أخرى قد تتحكم وحدة التحكم في وحدة الاتصال؛ لنقل إشارة الراديو باستخدام طاقة إرسال عند مستوى يمكن استقباله بواسطة عقدة أخرى.

  • “SUE” هي اختصار لـ “Secondary-user-equipment”.
  • “SSC” هي اختصار لـ “Secondary-Spectrum-Coordinator”.

تطور عمل نظام التحكم في طاقة الإرسال في الاتصالات

عندما يتم تحديد إمكانية إرسال إشارة الراديو من وحدة الاتصال إلى عقدة مصدر الإرسال للمنارة دون التسبب في حدوث تداخل على العقدة المتداخلة، فقد تتحكم وحدة التحكم في وحدة الاتصال لترحيل إشارة الراديو المستلمة من عقدة أخرى إلى عقدة مصدر الإرسال للمنارة، وقد تكون خدمة الاتصال الثانية خدمة تستخدم ثانوياً للطيف المستخدم للوصلة الصاعدة في خدمة الاتصال الأولى، بين الطيف المخصص لخدمة الاتصال الأولى، وقد تكون العقدة المعرضة للتداخل محطة قاعدة لخدمة الاتصال الأولى.

يتم توفير طريقة التحكم في قدرة الإرسال بما في ذلك تلقي منارة لخدمة اتصال ثانية، ممّا يجعل الاستخدام الثانوي للطيف المخصص لخدمة الاتصال الأولى، والحصول على بيانات الموقع المدرجة في المنارة والإشارة إلى موقع عقدة مصدر إرسال المنارة، وموقع عقدة متداخلة تتعرض للتداخل من خدمة الاتصال الثانية، ونقل إشارة لاسلكية لخدمة الاتصال الثانية باستخدام مجموعة طاقة إرسال تعتمد على بيانات الموقع.

كما يتم توفير برنامج يتسبب في قيام جهاز كمبيوتر بالتحكم في جهاز اتصال بما في ذلك وحدة اتصال تستقبل منارة لخدمة اتصال ثانية، ممّا يجعل الاستخدام الثانوي للطيف المخصص لخدمة الاتصال الأولى يعمل على أنّه وحدة تحكم تتحكم في قدرة الإرسال، والتي سيتم استخدامها لإرسال إشارة لاسلكية لخدمة الاتصال الثانية من وحدة الاتصال بناءً على بيانات الموقع المضمنة في المنارة، وتشير إلى موقع عقدة مصدر الإرسال للمنارة والموقع من عقدة متداخلة تتداخل مع خدمة الاتصال الثانية.

من الممكن توفير جهاز اتصال وطريقة للتحكم في قدرة الإرسال وبرنامج يمكنه قمع التداخل على النظام الأساسي بآلية بسيطة بمناسبة الاستخدام الثانوي للطيف، بحيث يتم وصف الحالة التي تتلقى فيها عقدة استخدام أولية تداخلاً بسبب الاستخدام الثانوي للطيف، وتقع عقدتا الاستخدام الأساسيان داخل خلية لخدمة اتصال أولى، وعقدة الاستخدام الأساسية هي محطة أساسية (PBS) محطة أساسية توفر أول خدمة اتصال إلى جهاز طرفي والذي يُسمى أيضا (UE) الموجودة داخل الخلية.

  • “UE” هي اختصار لـ “User-Equipment”.
  • “PBS” هي اختصار لـ “Personal-Base-Station”.

المصدر: Introduction to Analog and Digital Communications/ Simon HaykinData Communication and Computer NetworkWIRELESS COMMUNICATIONS/ Andreas F. MolischTheory and Problems of Signals and Systems/ Hwei P. Hsu, Ph.D./ JOHN M. SENIOR Optical Fiber Communications Principles and Practice Third Edition


شارك المقالة: